Edgar Sánchez, 2015 Eficiencia Energética ATAM. ABB Group April 28, 2015 Slide 1

Transcripción

1 Edgar Sánchez, 2015 Eficiencia Energética ATAM ABB Group April 28, 2015 Slide 1

2 Calentamiento Global, una cuestión ética April 28, 2015 Slide 2

3 Calentamiento Global, una cuestión ética April 28, 2015 Slide 3

4 Por qué? Eficiencia Energética Consumo de Energía Eléctrica Generada debida a Motores Eléctricos Industria Porcentaje Cemento, Agregados y Vidrio 92% Metal Mecánica 85% Petróleo, Petroquímica y Energéticos 83% Equipo Eléctrico & Electrónico 83% Maquinaria, Excepto Eléctrica 81% Madera, Papel y Derivados 81% Industrias Metálicas Primarias 77% Productos Químicos y Derivados 63% Manufactura en General 75% 0.68 kg de CO2 por cada KWh generado en México *Dato CONUEE April 28, 2015 Slide 4

5 Conceptos Básicos 30 A. Quitar el pie del acelerador y empezar a frenar. B. Mantener el pie en el acelerador y a su vez con el otro pie pisar el freno. April 28, 2015 Slide 5

6 Perdidas de Energía Calidad de la energía (Instalación) Componentes electrónicos (Accionador, Motor, protecciones) Componentes mecánicos (Cople, poleas, reductor) 0%-10% 0%-80% 0%-100% April 28, 2015 Slide 6

7 Esquema de un sistema típico de suministro y consumo energético en sistemas de agua potable y saneamiento April 28, 2015 Slide 7

8 Cómo reducir el consumo de energía en la industria? Mejor dimensionamiento con motores de alta eficiencia. Accionamientos eficientes y control de velocidad. Cambio de sistemas mecánicos ineficientes, para el control del proceso. Mantenimiento adecuado. April 28, 2015 Slide 8

9 Segmento Eficiencia Energética México ABB Group April 28, 2015 Slide 9

10 Ahorro? 78.8 kw Potencia Requerida 81.4 kw Alta eficiencia - Perdidas = 3.8 kw Eff 95.1 % Carga 75kW Baja eficiencia - Perdidas = 6.4 kw Eff 92.1 % Cambiando la eficiencia del motor tenemos ahorros del 3%, reduciendo las perdias en el motor en un 40% Ahorros de USD por año = 14.2 tones CO 2 (0,65kg/kwh) April 28, 2015 Slide 10

11 Cambio de Sistemas Mecánicos Ineficientes N1xD1=N2xD2 N2=N1x(D1/D2) Donde: D1 Diámetro de la polea conductora D2 Diámetro de la polea conducida N1 Velocidad de giro de la Polea Conductora N2 Velocidad de giro de la Polea Conducida April 28, 2015 Slide 11

12 Aplicaciones Sistemas de bombeo Sistemas de ventilación Aire comprimido Sistemas de refrigeración Sistemas de inyección de plástico April 28, 2015 Slide 12

13 Sistemas de bombeo April 28, 2015 Slide 13

14 Bombas y Ventiladores Comparativa - Ejemplo Flujo necesario = 50% Motores de 1kW Flow Speed Power Speed 3 Flujo necesario = 50% Motores de 1kW VSD Calculations Flow = 0.5 Therefore speed = 0.5 Power = Speed 3 Power = x 6 kw = x 6 kw = 0.75 kw 3 kw 0.75 kw ABB Group April 28, 2015 Slide 14

15 EJEMPLO Sistema de bombeo P P 1 2 n n q q Por bomba al 100% de su velocidad Caudal = 75 l/s Consumo Motor: 75 kw 3 bombas, 2 en operación y 1 en espera Caudal necesario 150 l/s consumo de energía 150 kw Por bomba al 70% de su velocidad Caudal = 50 l/s Consumo Motor: 25 kw 3 bombas, 3 en operación compartiendo caudal Caudal necesario 150 l/s consumo de energía 75 kw ABB Group April 28, 2015 Slide 15

16 Bombas y Ventiladores Beneficios BOMBAS Mejora la eficiencia de la bomba. Se elimina el golpe de ariete y vibraciones en tuberías. Se puede mantener presión constante. Se regula el fluyo de salida con el variador sin necesidad de sistemas mecánicos (Válvula estranguladora). Mayor tiempo de vida de los motores y menos mantenimiento. Se eliminan picos de arranque. VENTILADORES Mejora la eficiencia del ventilador Arranque al vuelo. Se eliminan vibraciones en los ductos. Se regula el fluyo de salida con el variador sin necesidad de sistemas mecánicos (dampers o compuertas). Mayor tiempo de vida de los motores y menos mantenimiento. Se eliminan picos de arranque. ABB Group April 28, 2015 Slide 16

17 Bombas y Ventiladores Beneficios ATP ATR Softstarter Drive I arranque 5-10In 3-5In 2.5-5In In Arranques/h Golpe de Ariete Arranque al vuelo 100% 80% 60% 0% NO NO NO SI Energía 100% 100% 100% 10-90% Costos 10HP 100USD 450USD 500USD 1500USD Control Flujo NO NO NO SI ABB Group April 28, 2015 Slide 17

18 Aire comprimido Beneficios 40 % ahorros promedio de energía 30 % ahorros promedio en mantenimiento Adaptación exacta a las demandas de presión y aire Sin necesidad de sobre-compresión Rápida reacción a los cambios de presión Rango de regulación de amplia capacidad Presión de trabajo constante. Arranque suave. (Eliminamos picos de arranque) Mayor tiempo de vida partes mecánicas y sistema de lubricación April 28, 2015 Slide 18

19 Sistemas de refrigeración Beneficios 50 % ahorros promedio de energía 30 % ahorros promedio en mantenimiento Adaptación exacta a las demandas de temperatura Sin saturación de refrigerante Rápida reacción a los cambios de temperatura Menos vibraciones Presión de trabajo constante Arranque suave. (Eliminamos picos de arranque) Mayor tiempo de vida partes mecánicas y sistema de lubricación April 28, 2015 Slide 19

20 Caso Compresor de amoniaco Actualización de compresor de amoniaco marca Mycom con motor de 250HP 440VCA. Se cambio el accionador actual (Softstarterd) por un variador de velocidad, sincronizando la presión de salida de amoniaco con la velocidad del motor, generando ahorro de energía, menor desgaste mecánico y menor calentamiento del sistema. April 28, 2015 Slide 20

21 Caso Compresor de amoniaco Gasto anterior de energía: 1,152.7 MWh $ 126, USD Nuevos consumos anuales: MWh $ 86, USD Ahorros anuales: MWh $ 40, USD Inversión total sin IVA: $ 39, USD Reducción emisiones: Ton de CO2 Retorno de inversión menor a 12 meses April 28, 2015 Slide 21

22 Caso Bombeo en Torres de enfriamiento Actualización del control de flujo de los sistema de bombeo para sus torres de enfriamiento. Se cambio modifico el control de flujo actual de válvula estranguladora por control electrónico de flujo con variador de frecuencia, 6 bombas de las cuales 4 en operación. Se instalo un sistema nuevo de control, tablero con variadores y PLC, todo ABB. April 28, 2015 Slide 22

23 Caso Bombeo en Torres de enfriamiento Gasto anterior de energía: MWh $ 45, USD Nuevos consumos anuales: 93.8 MWh $ 10, USD Ahorros anuales: MWh $ 35, USD Inversión total sin IVA: $ 31, USD Reducción emisiones: Ton de CO2 Retorno de inversión menor a 11 meses April 28, 2015 Slide 23

24 ABB Group April 28, 2015 Slide 24